图像传感器制造技术

一种图像传感器包括：基板，其包括相反的第一表面和第二表面；在基板的第一表面上的第一栅极和第二栅极，第一栅极和第二栅极的每个在第一方向上延伸；第一隔离层，其在第一栅极与第二栅极之间位于基板中，并在交叉第一方向的第二方向上具有第一宽度；第二隔离层，其在基板中位于第一隔离层上，并在第二方向上具有小于第一宽度的第二宽度。第二隔离层比第一隔离层更靠近基板的第二表面。第一隔离层与第二隔离层之间的垂直距离是第一隔离层的高度的1/3或更小。

image sensor

An image sensor includes: a substrate comprising opposite first and second surfaces; a first gate and a second gate on the first surface of the substrate, each of which extends in the first direction; a first isolation layer, which is located in the substrate between the first gate and the second gate, and has a first width in the second direction of the cross-first direction; The second isolation layer, which is located on the first isolation layer in the substrate, has a second width smaller than the first width in the second direction. The second isolation layer is closer to the second surface of the substrate than the first isolation layer. The vertical distance between the first isolation layer and the second isolation layer is one third or less of the height of the first isolation layer.

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
本公开的示例实施方式涉及图像传感器。
技术介绍
图像传感器是用于将光学图像转换成电信号的图像器件。图像传感器分为电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。CIS包括二维布置的多个像素。每个像素包括光电二极管(PD)。光电二极管被配置为将入射光转换成电信号。随着计算机和通信产业的发展，例如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、游戏设备、安保摄像头、医疗微型相机或机器人的各种设备中强烈需要高性能图像传感器。这样的图像传感器也被高度集成。
技术实现思路
根据本专利技术构思的示例实施方式，一种图像传感器可以包括：包括第一表面和第二表面的基板；在基板的第一表面上的第一栅极和第二栅极，其中第一栅极和第二栅极每个在第一方向上延伸；在第一栅极与第二栅极之间位于基板中的第一隔离层，其中第一隔离层在交叉第一方向的第二方向上具有第一宽度；以及在基板中位于第一隔离层上的第二隔离层，其中在第二方向上，第二隔离层具有小于第一宽度的第二宽度，其中第二隔离层比第一隔离层更靠近基板的第二表面，以及其中第一隔离层与第二隔离层之间的垂直距离是第一隔离层的高度的1/3或更小。根据本专利技术构思的示例实施方式，一种图像传感器可以包括：包括彼此相反设置的第一表面和第二表面的基板；在基板的第一表面上的第一栅极和第二栅极，其中第一栅极和第二栅极每个在第一方向上延伸；在第一栅极与第二栅极之间位于基板中的第一沟槽，其中第一沟槽在交叉第一方向的第二方向上具有第一宽度，并在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上具有第一深度；在基板中的第二沟槽，其中在第二方向上，第二沟槽具有小于第一宽度的第二宽度，以及其中第二沟槽垂直地重叠第一沟槽；在第一沟槽中的第一隔离层；以及在第二沟槽中的第二隔离层，其中第二隔离层包括与第一隔离层的材料不同的材料，以及其中第一隔离层与第二隔离层之间的垂直距离是第一沟槽的第一深度的1/3或更小。根据本专利技术构思的示例实施方式，一种图像传感器可以包括：包括彼此相反设置的第一表面和第二表面的基板；在基板中的光电转换元件；在基板的第一表面上彼此间隔开的第一栅极和第二栅极；在第一栅极与第二栅极之间位于基板中的第一隔离层；在基板中的第二隔离层，其中第二隔离层包括多晶硅，以及其中第二隔离层垂直地重叠第一隔离层，并且比第一隔离层更靠近基板的第二表面；以及在基板的第二表面上的微透镜，其中第一隔离层与第二隔离层之间的垂直距离是第一隔离层的高度的1/3或更小。附图说明图1示出根据示例实施方式的图像传感器的框图。图2是图1的传感器阵列的等效电路图。图3示出根据示例实施方式的图像传感器。图4是图3的部分A的放大图。图5至17示出根据示例实施方式的制造图像传感器的方法。图18示出根据示例实施方式的图像传感器。图19是图18的部分B的放大图。图20示出根据示例实施方式的图像传感器。图21示出根据示例实施方式的图像传感器。图22示出根据示例实施方式的图像传感器。图23示出根据示例实施方式的图像传感器。具体实施方式现在将在下文中参照附图更全面地描述各种示例实施方式。相同的附图标记在本申请通篇可以指代相同的元件。图1示出根据示例实施方式的图像传感器的框图。参照图1，根据本专利技术构思的示例实施方式的图像传感器包括有源像素传感器阵列10、时序发生器20、行解码器30、行驱动器40、相关双采样器(CDS)50、模数转换器(ADC)60、锁存单元70、列解码器80。有源像素传感器阵列10可以包括二维布置的多个单位像素。单位像素可以包括光电转换元件。单位像素可以被配置为将光学图像转换成电输出信号。有源像素传感器阵列10可以通过接收多个驱动信号(例如，从行驱动器40提供的行选择信号、复位信号和/或载波传输信号)而被操作。转换的电输出信号可以通过垂直信号线传输到相关双采样器50。时序发生器20可以向行解码器30和列解码器80提供时序信号和控制信号。行驱动器40可以取决于行解码器30所解码的结果而向有源像素传感器阵列10提供多个驱动信号以驱动单位像素。当单位像素按行和列布置时，驱动信号可以被提供给每行或每列中的单位像素。通过经由垂直信号线接收来自有源像素传感器阵列10的输出信号，相关双采样器50可以保持并采样。例如，输出信号的某个噪声电平和信号电平可以在相关双采样器50中进行双采样，以输出与该噪声电平和信号电平之差相对应的差值电平。模数转换器60可以将与差值电平对应的模拟信号转换成数字信号并输出该数字信号。锁存单元70可以锁存数字信号，并根据列解码器80所解码的结果而将锁存的信号顺序地输出到图像信号处理单元。图2是图1的传感器阵列的等效电路图。参照图2，有源像素传感器阵列10由按行和列布置的像素P构成。每个像素P包括光电转换元件11、浮置扩散区13、电荷传输元件15、驱动元件17、复位元件18和选择元件19。其功能将使用第i行中的像素P(i,j)、P(i,j+1)、P(i,j+2)、P(i,j+3)、……作为示例进行描述。光电转换元件11可以通过接收入射光而累积与光的量对应的电荷。光电转换元件可以包括光电二极管、光电晶体管、光门、钉扎光电二极管或其组合。光电二极管在图2中作为示例示出。光电转换元件11可以联接到电荷传输元件15，以将累积的电荷传输到浮置扩散区13。因为将电荷转换成电压的浮置扩散区13具有寄生电容，所以电荷可以累积地存储在其中。示出为源极跟随器放大器的驱动元件17可以放大从光电转换元件11接收累积的电荷的浮置扩散区13的电位变化，并将放大的变化输出到输出线Vout。复位元件18可以周期性地重置浮置扩散区13。复位元件18可以由一个金属氧化物半导体(MOS)晶体管形成，该金属氧化物半导体(MOS)晶体管由施加预定的偏置(例如复位信号)的复位线RX(i)所提供的偏置驱动。当复位元件18通过复位线RX(i)所提供的偏置导通时，提供给复位元件18的漏极的预定电位(例如电源电压(VDD))可以被传输到浮置扩散区13。选择元件19可以被配置为逐行地选择将要读取的像素P。选择元件19可以由一个MOS晶体管形成，该MOS晶体管由行选择线SEL(i)所提供的偏置(例如行选择信号)驱动。当选择元件19通过行选择线SEL(i)所提供的偏置导通时，提供给选择元件19的漏极的预定电位(例如电源电压VDD)可以被传输到驱动元件17的漏极。向电荷传输元件15施加偏置的传输线TX(i)、向复位元件18施加偏置的复位线RX(i)、以及向选择元件19施加偏置的行选择线SEL(i)可以布置为基本上平行于行方向延伸。图3示出根据示例实施方式的图像传感器。图4是图3的部分A的放大图。参照图3和4，根据本专利技术构思的示例实施方式的图像传感器包括基板100、光电转换元件(PD)、绝缘层105、绝缘结构110、第一栅极115、第二栅极116、第三栅极117、第一隔离层120、第二隔离层130、第三隔离层125、第一沟槽钝化层135、钝化层138、平坦化层140、滤色器150和微透镜160。基板100可以包括彼此相反的第一表面100a和第二表面100b。基板100的第一表面100a可以是前侧。基板100的第二表面100b可以是后侧。基板100可以是P型或N型体基板、在P型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器，包括：包括第一表面和第二表面的基板；在所述基板的所述第一表面上的第一栅极和第二栅极，其中所述第一栅极和所述第二栅极每个在第一方向上延伸；在所述第一栅极与所述第二栅极之间位于所述基板中的第一隔离层，其中所述第一隔离层在交叉所述第一方向的第二方向上具有第一宽度；以及在所述基板中位于所述第一隔离层上的第二隔离层，其中在所述第二方向上，所述第二隔离层具有比所述第一宽度小的第二宽度；其中所述第二隔离层比所述第一隔离层更靠近所述基板的所述第二表面，以及其中所述第一隔离层与所述第二隔离层之间的垂直距离是所述第一隔离层的高度的1/3或更小。

【技术特征摘要】
2017.10.13 KR 10-2017-01335501.一种图像传感器，包括：包括第一表面和第二表面的基板；在所述基板的所述第一表面上的第一栅极和第二栅极，其中所述第一栅极和所述第二栅极每个在第一方向上延伸；在所述第一栅极与所述第二栅极之间位于所述基板中的第一隔离层，其中所述第一隔离层在交叉所述第一方向的第二方向上具有第一宽度；以及在所述基板中位于所述第一隔离层上的第二隔离层，其中在所述第二方向上，所述第二隔离层具有比所述第一宽度小的第二宽度；其中所述第二隔离层比所述第一隔离层更靠近所述基板的所述第二表面，以及其中所述第一隔离层与所述第二隔离层之间的垂直距离是所述第一隔离层的高度的1/3或更小。2.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括在所述第一隔离层与所述第二隔离层之间的第三隔离层。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中在所述第二方向上，所述第三隔离层具有比所述第一宽度小的第三宽度。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述第三宽度大于所述第二宽度。5.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括覆盖所述第二隔离层的侧壁的第一沟槽钝化层。6.根据权利要求1所述的图像传感器，还包括：在所述基板中位于所述第二隔离层上的第四隔离层；以及在所述基板中位于所述第四隔离层上的第五隔离层，其中所述第五隔离层比所述第四隔离层更靠近所述基板的所述第二表面。7.根据权利要求6所述的图像传感器，还包括：在所述第二隔离层上的第一沟槽钝化层；在所述第四隔离层上的第二沟槽钝化层，其中所述第一沟槽钝化层接触所述第二沟槽钝化层。8.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述第二隔离层和所述第四隔离层彼此垂直地间隔开。9.根据权利要求6所述的图像传感器，其中所述第四隔离层包括多晶硅。10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一隔离层和所述第二隔离层包括不同的材料。11.根据权利要求10所述的图像传感器，其中所述第一隔离层包括硅氧化物、硅氮化物、硅碳化物、硅氧碳化物、硅氮氧化物和/或硅氧碳氮化物，以及所述第二隔离层包括多晶硅。12.一种图像传感器，包括：包括彼此相反设置的第一表...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗承柱，韩东敏，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR